Ανάπτυξη δομών άνθρακα με χημική απόθεση από ατμό σε διαμεταλλικά σύμπλοκα

Μανασή, Αποστολία; Manasi, Apostolia

dc.contributor.author	Μανασή, Αποστολία	el
dc.contributor.author	Manasi, Apostolia	en
dc.date.accessioned	2022-11-07T11:19:45Z
dc.date.available	2022-11-07T11:19:45Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56110
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23808
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υλικών”	el
dc.rights	Default License
dc.subject	Νανοσωλήνες άνθρακα	el
dc.subject	Νανοΐνες άνθρακα	el
dc.subject	Half-Heusler σύμπλοκα	en
dc.subject	Παραμετρική διερεύνηση	el
dc.subject	Χημική απόθεση από ατμό	el
dc.subject	Chemical vapor deposition	en
dc.subject	Carbon nanotubes	en
dc.subject	Carbon nanofibers	en
dc.subject	Half-Heusler compounds	en
dc.subject	Parametric synthesis	en
dc.title	Ανάπτυξη δομών άνθρακα με χημική απόθεση από ατμό σε διαμεταλλικά σύμπλοκα	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	Σύνθεση υλικών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-10-21
heal.abstract	Οι αλλοτροπικές μορφές του άνθρακα που έχουν σωληνοειδή νανοδομή εμφανίζουν εξαιρετικές φυσικές και χημικές ιδιότητες οι οποίες έχουν κεντρίσει το ενδιαφέρον των επιστημόνων. Οι εξέχουσες τιμές της θερμικής και ηλεκτρικής αγωγιμότητας τους, η υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό και η ευκαμψία τους, είναι μερικές από τις ιδιότητες που μπορούν να αξιοποιηθούν για την κατασκευή συσκευών αποθήκευσης ενέργειας και ηλεκτροχημικών συσκευών. Ανάμεσα στις μεθόδους που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την σύνθεση νανοσωλήνων (CNT) ή νανοϊνών (CNF) άνθρακα, η μέθοδος με τα περισσότετερα προτερήματα φαίνεται να είναι η χημική απόθεση από ατμό (Chemical Vapour Deposition - CVD) καθώς είναι σχετικά οικονομική μέθοδος, δεν απαιτεί πολύ υψηλές θερμοκρασίες για να πραγματοποιηθεί η αντίδραση και προσφέρει ελεγχόμενη ανάπτυξη του υλικού. Συνήθως ως καταλύτες για την σύνθεση των CNTs ή/και των CNFs χρησιμοποιείται ο σίδηρος, το νικέλιο, το κοβάλτιο και τα κράματα τους, κυρίως λόγω της ικανότητας να αποσυνθέτουν τις πρόδρομες ενώσεις που περιέχουν άνθρακα και της υψηλής διαλυτότηατας του άνθρακα σε αυτά με αποτέλεσμα να είναι εφικτή η διάχυση του άνθρακα στο εσωτερικό των μετάλλων και να σχηματίζονται γραφιτικές δομές στην επιφάνεια τους κατά την ψύξη. Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία, διερευνήθηκε, για πρώτη φορα, η πιθανότητα ανάπτυξης CNTs και CNFs πάνω σε half-Heusler σύμπλοκα με την διεργασία CVD, χωρίς τη χρήση καταλύτη, το ρόλο του οποίου διαδραματίζουν τα ίδια τα half-Heusler. Σκοπός της εναπόθεσης ανθρακικών νανοδομών στην επιφάνεια των half-Heusler συμπλόκων είναι να σχηματιστεί αγώγιμη επικάλυψη στην επιφάνεια τους ώστε να βελτιωθούν οι θερμοηλεκτρικές τους ιδιότητες. Ως πηγή άνθρακα χρησιμοποιείται το ακετυλένιο και ως half-Heusler σύμπλοκα τα (ZrTi)Ni(SnSb) και (ZrTi)Co(SnSb). Η διαδικασία πραγματοποιείται σε θερμοκρασιακό εύρος 700oC - 750 oC. Με SEM ανάλυση επιβεβαιώθηκε ότι στις βέλτιστες συνθήκες από αυτές που διερευνήθηκαν, συντέθηκαν CNFs με διαμέτρους στο εύρος 450 nm – 1 μm. Από τη φασματοσκοπία Raman προκύπτει ότι οι ανθρακικές δομές που συντέθηκαν εμφανίζουν κυρίως χαρακτηριστικά των CNFs, καθώς και ότι κατά την σύνθεση σχηματίζεται μαζί με το επιθυμητό προϊόν και άμορφος άνθρακας. Από τα αποτελέσματα των παραπάνω χαρακτηρισμών προέκυψε ότι ο μικρός χρόνος αντίδρασης και ο χαμηλός ρυθμός ροής ακετυλενίου, οδηγούν στο σχηματισμό ενός ομοιόμορφου και σταθερού στρώματος από CNFs στην επιφάνεια των δειγμάτων. Επιπλέον, καταδεικνύεται ότι το νικέλιο είναι περισσότερο αποδοτικό για τη διεργασία σε σχέση με το κοβάλτιο. Τέλος, είναι απαραίτητη περαιτέρω έρευνα για τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας ώστε να επιτευχθεί η ανάπτυξη των CNTs, αν και τα πρώτα, πρώιμα αποτελέσματα προς αυτή την κατεύθυνση είναι ενθαρρυντικά.	el
heal.advisorName	Χαριτίδης, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Κορδάτος, Κωνσταντίνος	el
heal.committeeMemberName	Κυρίτσης, Απόστολος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	58 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false